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《南京航空航天大学》 2018年
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航空零件化铣胶膜激光刻线的视觉检测技术研究

童康康  
【摘要】:飞机结构中广泛应用的大型薄壁零件常常采用化学铣切工艺加工出减重槽或者加强筋等。该工艺需要先在金属零件表面涂覆一层可剥性保护胶膜,然后在保护胶膜上沿待铣切区域的边缘进行刻线,确定需要铣切加工的部位。化铣工艺中的胶膜刻线精度直接决定了化铣区域准确与否,是决定化铣质量的重要因素。传统的化铣工艺采用手工刻线的方式,效率低、精度低。航空工业已逐步由原来的手工刻线转为采用五轴激光刻线机的数控刻线,但是目前没有能够与新的刻线工艺相适应的胶膜刻线检测技术。为此,针对航空零件中化铣胶膜刻线检测的高精度、高效率需求特点,本文设计了一套化铣胶膜刻线的快速视觉检测系统,主要研究内容包括:1.提出了一种快速可靠的航空零件化铣胶膜刻线视觉检测方法。该系统由图像采集系统、多自由度数控运动机构和视觉检测软件构成,具有高精度、高效率、非接触测量的优点,可满足航空零件化铣胶膜刻线检测的工程需求。2.针对复杂三维航空零件化铣胶膜刻线,提出了一种检测视点的自动生成方法,能够保证采集的图像集双视角完整覆盖被测胶膜刻线,且数据冗余度降到最低。同时对检测路径进行了优化,进一步提高了检测效率。3.研究了化铣胶膜刻线的误差分析方法,对胶膜刻线离散化得到测点点列,计算每一个测点在两个视点下的理论成像位置,和图像采集系统拍摄并识别处理后的刻线图像进行比对,从而计算得到测点在实拍图像中的成像位置。根据测点在两个相机视角下的成像位置,进行三维重建,计算得到测点的实测空间坐标。最后通过各个测点的误差评价刻线误差。4.完成了化铣胶膜刻线检测系统的开发。在VC平台上搭建了系统框架,开发了应用软件,并进行了验证实验。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:V262.3

【参考文献】
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